탄소 섬유 101:자전거 제작 및 수리 방법

사이클링은 탄소 섬유에 집착합니다. 탄소는 프레임,휠 및 구성 요소를 만드는 데 사용됩니다. 엔트리 레벨 자전거에서 거의 달성 할 수없는 헤일로 타기에 이르기까지 모든 것을 찾을 수 있습니다.

어떤 독단적 인 자전거 타는 사람과 이야기하면서 시간을 보냈다면 의심 할 여지없이 탄소에 대한 일화,농담,우려 및 비판을 많이 들었습니다. 신화와 이야기는 탄소가 그렇게 인기가 왜 새로운 자전거 쇼핑을 할 때 고려 가치가 왜 질문 일부 라이더의 원인이 될 수 있습니다.

깨진 탄소 및 카피 우스 구성 요소의 브래디 카피 우스

자세한 내용은,우리는 탄소 섬유 전문가,브래디 카피 우스에게 말씀 하셨다. 그는 깨진 탄소,볼 더,콜로라도에서 최고의 탄소 섬유 자전거 수리가 게의 창시자 이다. 카피 우스와 그의 팀은 성공적으로 4,500 탄소 자전거 프레임을 수리하고,그들은 안팎 재료를 이해합니다. 즉,당신이 들었을 수도 무엇에도 불구하고,탄소 섬유를 복구 할 수 있습니다,맞아. 우리는 카피 우스에게 말했고 그는 탄소 섬유가 어떻게 작동하는지,왜 사이클링에서 인기가 있는지,그리고 탄소가 파손되었을 때 어떻게 수리 될 수 있는지에 대해 밝히는 것을 도왔습니다.

탄소 섬유로 자전거를 만드는 이유는 무엇입니까?

많은 현대 자전거가 탄소로 만들어진 이유가 있습니다. 탄소 섬유는 강철,알루미늄 및 티타늄과 같은 금속에 비해 몇 가지 유리한 특성을 가지고 있습니다.

브래디 카피 우스:”다른 재료에 비해 탄소 섬유는 자전거 산업에서 가장 새로운 것 중 하나입니다. 자전거에 탄소 섬유를 가져온 기술은 항공 우주 산업에서 실제로 나왔습니다. 90 년대 초반까지 소비자 시장에서 탄소 자전거가 이륙하는 것을 보지 못했습니다.

“탄소 섬유의 독특한 점은 매우 가볍지만 내구성이 있다는 것입니다. 탄소 섬유로 매우 강한 자전거를 만들 수 있습니다. 큰 이점은 재료가 다른 방향으로 다르게 행동하도록 설계 될 수 있다는 것입니다. 탄소 프레임을 특정 방향으로 단단하게 설계하거나 비틀림으로 견고하게 설계할 수 있지만 다른 방향으로 컴플라이언스를 유지할 수 있습니다. 광섬유의 방향에 따라 프레임 또는 구성 요소의 특성이 결정됩니다.

“탄소 섬유는 이런 식으로 매우 독특합니다. 당신은 알루미늄으로 자전거를 만들 경우,예를 들어,튜브 두께와 직경,하지만 다른 많은 재생할 수 있습니다. 알루미늄 배관의 재산이 이다 무엇이건을 너가 얻기 위하여 가고 있는 거의 모두는 이다. 탄소로,엔지니어 및 제조자는 진짜로 물자의 재산을 통제하고 다른 지역에 있는 뻣뻣함 그리고 힘의 다른 수준을 줄 수 있습니다. 또한,알루미늄은 지구력 한계라고 무엇을 가지고. 그것에는 정상적인 부하 조건 하에서 무한한 피로 생활이 없습니다. 탄소는 거의 무한한 피로 수명을 가지고 있습니다.

“탄소의 특성은 자전거를 더 가볍게 만들 수 있습니다. 자전거의 특정 영역이 많은 스트레스를 볼 수 없습니다 말한다. 따라서,모든 방법을 통해 엑스 두께의 연속 튜브를 사용하는 대신,당신은 정확하게 하중이 적은 특정 지역에 배치 얼마나 많은 섬유를 제어하고 필요한 곳에 더 집중할 수 있습니다. 이 탄소는 자전거에서 원하는 모든 것을 생산하는 데 이상적입니다.이 자전거는 가볍고 내구성이 뛰어나고 강하며 정말 잘 타는 자전거입니다.”

탄소 자전거는 어떻게 만들어지고 왜 그렇게 비쌉니까?

탄소 자전거를 볼 때 새로운 라이더의 많은 큰 것은 그들이 비교 알루미늄 자전거보다 더 많은 비용이 있다는 것입니다. 탄소 자전거를 만드는 과정은 금속 튜브에서 자전거를 만드는 것보다 더 복잡하며 그 중 많은 부분이 탄소 자전거 비용에 영향을 미칩니다.

사진 제공 연합군 사이클 작품. 연합군 여기에 미국산 탄소 자전거를 생산하는 방법에 대해 자세히 알아보기.

비키:”금속 자전거와 탄소 섬유 자전거의 큰 차이점은 제조 공정에 있습니다. 금속 자전거를 사용하면 튜브가 함께 용접됩니다. 그 관은 보통 구매되거나 형성되고,그 후에 구조로 그 조각을 함께 결합하기에 관하여 다만 입니다.

“탄소 섬유로 완전히 다릅니다. 탄소 섬유는 말 그대로 직물과 같은 섬유입니다. 그들은 수지에 매달려 있습니다. 일반적으로 이미 수지가 들어있는”프리 프레그”또는 사전 함침 된 탄소 섬유 시트로 시작합니다. 사람들은 당신이 원하는 특성에 따라 종류의 거대한 구색에 와서. 섬유가 45 도 각도로 배향 된 시트 하나,0 도 또는 90 도 섬유가 0 도 섬유와 함께 짜여진 시트 하나를 가질 수 있습니다. 그 짠 섬유는 사람들이 탄소 섬유를 상상할 때 생각하는 전형적인 탄소 직조 모양을 만듭니다.

“제조업체는 자전거에서 원하는 모든 특성을 선택합니다. 그들은 다른 더 준수 한 자리에 엄격한 할 수 있습니다,그들은’레이 업 일정이라고 무엇을 그 상관 관계.’원하는 속성을 얻으려면 섬유를 특정 장소,특정 순서 및 특정 방향으로 배치해야합니다.

“각각의 조각이 어디로 가는지에 대한 엄청난 생각이 있으며,모두 손으로 이루어집니다. 자전거는 아마도 실제 사람이 손으로 곰팡이에 넣은 수백 개의 개별 탄소 섬유 조각을 가질 것입니다. 많은 양의 탄소 섬유 자전거의 비용 그것에 들어가는 손 노동에서 온다. 금형 자체는 너무 비싸다. 그것은 하나의 금형을 열 수만 달러의,당신은 당신이 만들고있는 모든 프레임 크기와 모델에 대해 하나가 필요합니다.

“그런 다음 모든 것이 오븐에 들어가서 치료됩니다. 그 때 화학 반응이 일어나 전체 패키지를 응고시키고 모든 개별 층을 함께 모여 일관성있게 행동하게합니다.

“전체 프로세스를 자동화 할 수있는 방법은 없습니다. 분명히,거기 밖으로 일하는 사람들이 있지만,거의 모든 탄소 섬유 자전거와 그 밖의 구성 요소는 여전히 이러한 섬유 층을 손으로 함께 쌓는 개인에 의해 쌓여 있습니다.”

탄소 섬유의 강점과 약점은 무엇입니까?

탄소 섬유는 엄청나게 강하다. 그러나 일반 소비자는 탄소 섬유가 강철,티타늄 또는 알루미늄과 같이 강하지 않다는 오해를 가질 수 있습니다. 이것이 항상 그런 것은 아니지만 카피우스는 이런 종류의 오해가 발전한 이유를 설명합니다.

: “그래서 저는 탄소가 매우 강하고 뻣뻣한 것으로 묘사 될 수 있다고 생각합니다. 그리고 거기 밖으로 거의 모든 탄소 자전거는 강하고 뻣 뻣 한,하지만 거기에 별표를 넣어 해야’정상적인 승차 조건에서.’그래,카본 프레임은 내림차순,등반,안장 밖으로 나가는 경우 굉장합니다. 프레임의 모든 속성은 그것을 위해 설계되었습니다. 그러나 그것은 특별한 또는 치명적인 충돌을 위해 설계 아니에요,또는 차고 문 또는 무언가로 실행 할 수 있습니다. 이러한 유형의 힘은 표준 사용 범위를 벗어나므로 자전거를 디자인하여 볼 수는 없습니다. 당신은 할 수 있지만,그것은 또한 타지 않을 것이고 그것은 더 많은 무게를 가질 것입니다.

“엔지니어들은 더 내구성이 있도록 프레임을 설계하는 데 점점 더 능숙합니다. 당신은 산악 자전거에 더 많은 제조 업체 레이 업 또는 남용 산악 자전거 볼 수 있도록 섬유 유형을 변경 하 여 더 높은 영향을 참조 하는 영역에 더 많은 초점을 두고 있다이 요즘 보고 있다. 그러나 700 그램의 도로 자전거 프레임이 목재 포스트 웰에 떨어지면 그렇게하도록 설계되지 않았기 때문에 균열이 생길 수 있습니다. 그것은 잘 타고 설계되었습니다. 우리가 탄소 프레임으로 보는 손상의 대부분은 이상한 인스턴스의 일종에서입니다,그것은 나쁜 충돌 또는 프레임이 촬영 한 히트 여부. 그것은 제조 결함의 일종의입니다 그건 매우 드물다.”

“높 모드”탄소는 무엇입니까?

엔트리 레벨 탄소에서 하이 엔드에 이르기까지 다양한 자전거 프레임을 볼 때 고객은 탄소를”높은 계수”또는”높은 모드”로 설명하는 용어를 접하게됩니다.”카피 우스는 고 모듈러스 탄소가 무엇인지,그리고 그것이 실제로 얼마나 중요한지 설명합니다.

비키:”계수는 기계적 성질의 척도입니다. 탄소가 얼마나 딱딱한지 알 수 있습니다. 이론적으로,당신은 단지 높은 계수 섬유와 자전거를 구축하고 그 중 적은 수를 사용할 수 있고,자전거는 가벼운 것입니다. 당신은 하이 엔드 탄소 하이 엔드 도로 자전거에 이것을 참조하십시오. 높은 계수 탄소도 더 부서지기 때문에 그러나 당신은 항상,특히 산악 자전거와 같은 응용 프로그램에 대한 모든 높은 계수 섬유를 원하지 않는다. 산악 자전거에,예를 들어,당신이 원하는 일부 낮은 계수 탄소 지역에 있기 때문에 더 나은 영향을 받아 실제로 그것에 몇 가지 플렉스 프레임. 그것은 마케팅 용어의 더 많은입니다. 누군가가 그들이 말할 수 있습니다’엑스 백 도레이,높은 모드 무엇이든’탄소 섬유와 정말 당신이 생각하는만큼 의미하지 않는다. 한 브랜드의’하이 모드’는 다른 브랜드의 저탄수 또는 중탄수 탄소와 동일 할 수 있습니다.”

5. 충돌이나 사고 후 어떻게 카본 프레임을 직접 검사 할 수 있습니까?

전문 정비사는 충돌 또는 탄소 손상시 항상 자전거를 검사해야합니다. 하지만 먼저 직접 점검을 하고 싶다면,카피우스가 프레임의 잠재적 손상을 평가하기 위해 제안하는 간단한 방법이 있습니다.

카본 바이크 프레임에 균열이나 손상이 있는지 점검 및 점검:”충돌과 손상은 모두 상대적입니다. 당신이 당신의 차의 위에 당신의 자전거를 남겨두고 차고로 몰고 같이 무언가 인 경우에,그것은 당신이 진짜로 그것을 검사하는 성가시게 할 필요가 없는 그런 미친 높은 힘이다. 그것은 아마 그것을 타고 하려고 고려도 가치가 없어. 우리는 그 자전거를 멀리 돌려,그것은 너무 위험합니다. 당신은 자전거 안에서 일어난 모든 것을 알지 못합니다.

“그러나 자전거가 넘어 지거나 산악 자전거에 충돌하는 시나리오라고 가정 해 봅시다. 바라건대,충격 뒤에 무게는 자전거 자체에서 주로 온,또는 몸의 비트,하지만 많은 다른. 육안 검사 시작. 자전거를 씻으십시오. 바라건대,당신은 꽤 잘 자전거를 돌봐 당신은 당신이 그것으로 넣어 한 모든 스크래치를 알 수 있도록 당신은 일에 눈을 유지. 당신은 전체 자전거의 좋은 전망을 얻을 수 있도록 그러나 완전히 청소. 그것은 정말로 시작하기 가장 좋은 장소입니다. 당신은 균열 또는 손상의 종류를 찾고 있습니다. 당신이 무언가를 찾아내는 경우에,당신은 손상한 반점에 넝마를 달릴 수 있고 넝마가 무언가 틀리게 있다 표시인 탄소 관에 가지 그루터기 경우에.

“그런 피해를 발견하면 조금 더 깊이 갈 수 있습니다. 유사한 모양 또는 특성 가까이 있는 튜브의 섹션 손상 되지 않은 경우 비교 하는 데 사용할 수 있습니다. 당신은 헤드 튜브 뒤에 몇 인치 약간의 손상이 있다고 가정 해 봅시다. 너가 대략 고민한다 고 지역에서 반점에 최고 관을 인치 또는 2 멀리 아래로,멀리 검사하십시요. 엄지 손가락을 사용하여 그것을 어떻게 느끼는지 볼 수있는 튜브에 프레스를 제공합니다. 그런 다음 손상된 영역으로 돌아가서 동일한 작업을 수행하십시오. 그것은 더 연약한 느끼는가? 그것은 뭔가 잘못되었다는 큰 표시입니다.

“그럼 당신은 당신이 탭 테스트를 할 음향 물건에 갈 수 있습니다. 그것은 같은 종류의 것입니다. 피해가 없다는 것을 아는 피해로부터 멀리 떨어진 지역을 찾으십시오. 16 진수 키와 같은 금속 물체를 누르고 당신이 무엇을 듣고 참조하십시오. 그런 다음 당신이 걱정하는 지역과 비교하십시오. 톤이 줄어들 것입니다. 그것은 좋은 경우 고음 소리 것,이 손상된 경우 다음 종류의 죽은 소리. 내 생각 엔 평균 라이더입니다,당신은 당신이 그것을 테스트 탭거야 지점에 왔 경우,당신은 아마 이미 손상 알고.

“궁극적으로,하지만,프레임에 대 한 걱정이 있다면 당신은 항상 해야 체크 아웃 자전거가 게 또는 우리,이 전문 사람에 의해. 많은 시간,페인트 아래 또는 당신도 볼 수없는 지역에 숨겨진 손상이있을 수 있습니다.

“당신이 탄소 자전거를 소유하고 있다면 그냥 그것에 눈을 유지. 그것은 금속 자전거 다른 그리고 그것은 다른 방법으로 손상을 보여줍니다. 금속으로,일반적인 것은 용접에 있는 균열 또는 관에 있는 음푹 들어간 곳입니다. 탄소는 덴트하지 않습니다. 그것은 매우 부서지기 쉬운 재료입니다.”

탄소 수리는 어떻게 작동합니까?

많은 라이더들이 탄소 섬유 프레임을 수리 할 수 있다는 것을 모르고 있습니다. 깨진 탄소와 같은 전문가가 수행 한 수리는 손상된 프레임의 무결성을 복원하고 심지어 탄소 레이 업의 원래 특성을 유지합니다.

비 케이:”자전거 산업에서 그것은 여전히 일종의 새로운 아이디어 탄소 프레임 같은 것 들을 복구할 수 있습니다. 내가 말했듯이,복합 항공우주에서 시작 했다. 예를 들어 보잉은 바위가 부딪쳐 무언가를 부수면 비행기를 버리는 것이 아닙니다. 지난 수십 년 동안 엔지니어들은 매우 세련되고 효과적인 탄소 복구 프로세스를 개발했습니다. 그것은 우리가 자전거에서하는 일입니다.

“첫 번째 단계는 페인트를 제거하고 탄소를 더 잘 살펴보고 피해와 그것이 얼마나 멀리 전파되는지 더 잘 파악하는 것입니다. 그런 다음,당신은 꽤 특별한 방법으로 손상된 물질을 제거. 그것은 스카핑이라고합니다. 당신은 그것을 모래로 덮어서 오목하고 가늘게 만듭니다. 당신은 당신이 새로운 섬유에 가져다 부하를 전송하는 정말 좋은 결합 영역을 가질 수 있도록 손상된 곳 과거 이동해야합니다. 우리는 기존의 좋은 섬유에 테이퍼링 및 접착되어 모든 것을 단단한 구조로 결합시킵니다.

“손상을 제거하면 탄소층의이 양파 껍질을 얻을 수 있습니다. 우리는 섬유의 방향 또는 직조를보고 새로운 섬유의 레이 업을 원래 있었던 것과 신중하게 일치시킵니다. 그와 함께,당신은 여전히 수리와 튜브의 동일한 원래 속성을 얻을.

“균열 주위에 더 많은 탄소를 감싸는 것만 큼 간단하지 않습니다. 이 베이에 살 수 있는 키트 또는 수 있도록 웹사이트’수정 탄소 자전거 자신.’그것은 당신이 페인트를 긁고 그 주위에 약간의 탄소를 감싸는 일종의 것입니다. 섬유 오리엔테이션으로 끼워넣은 아무 생각도 없습니다. 튜브의 특성을 변경하고 수리시 응력 집중이 튜브가 처리하도록 의도 된 것보다 크며 다시 실패 할 수 있도록 그 영역을 너무 뻣뻣하게 만들 수 있습니다. 그것은 스케치입니다.

탄소 수리의 한계는 무엇입니까?

탄소 수리는 매우 효과적이지만 모든 것을 고칠 수는 없습니다. 카피 우스는 수리 범위 밖에 무엇이 있는지 설명합니다.

: “내가 말할 첫 번째 것은 우리가 원래처럼 강하게 만들 수 있다고 생각하지 않는다면 우리는 아무것도 수리하지 않을 것입니다. 그것은 우리에게 큰 요인이며 우리는 항상 조심성의 측면에서 잘못합니다.

“그것은 매우 일반적인 아니지만,자전거 프레임의 정렬에 대한 걱정이 있다면,그것은 더 이상 직선 의미,그것은 수리 단지 가치가 없어. 산악 자전거의 경우,제조 공정 중에 인서트가 결합되는 서스펜션 피벗 주변 지역은 수리하기가 매우 어렵습니다. 그리고 전단 오프 변속기 행거 같은-행거 그냥 부러하지 않은하지만 프레임에 장착 볼트가 사라 졌어요—우리는 현재 복구 할 수있는 방법이 없습니다하지만 우리는 그것에 노력하고 있습니다. 그것들은 가장 일반적인 제한 사항입니다.

“탄소 바퀴가 있습니다. 제동 표면이 좋은 제동 완전히 균일해야하고 할 수있는 유일한 방법은 제조 업체에서 금형에서이기 때문에 우리는 확실히 어떤 림 브레이크 물건을 복구하지 않습니다. 클린 처는 힘든,당신은 불연속성을 가질 수 없거나 타이어가 좌석 또는 제대로 밀봉하지 않기 때문에 특히 튜브리스 그것은 힘든. 실제로 우리가 수리하는 유일한 바퀴는 관형 디스크 바퀴입니다. 그러나 대부분의 경우 비용 효율적이지 않습니다. 그것은 교체를 얻을 것이 좋습니다.

“한 가지 좋은 점은 탄소 바퀴의 가격이 거의 그냥 교체를 얻기 위해 더 의미가 충분히 내려오고있다. 특히 산악 자전거 측면에서,재료의 특성과 림의 디자인은 더 많은 영향을 처리하기 위해 점점 더 좋아지고 있습니다,그래서 우리는 지금 적은 실패를 참조하십시오.”

탄소 수리는 자전거 산업에 어떻게 적합합니까?

더 많은 라이더들이 탄소 수리에 대해 알게되고 있으며 받아 들여지는 관행이되고 있습니다. 카피우스는 앞으로 제조업체들이 폐기물을 줄이고 도로 또는 트레일에 더 많은 자전거를 보관할 수 있는 방법으로 수리를 할 것으로 기대한다.

비키:”나는 업계가 탄소 수리를 더 합법적 인 관행으로 받아 들일 수 있기를 바랍니다. 몇몇 제조자는 그것을 허용하고 저희와 일하게 기꺼이 합니다. 정말 재활용을위한 좋은 옵션이 없기 때문에 그것은 낭비를 많이 피할 것입니다. 손상된 탄소는 매립지로 간다.

“우리는 항상 당신이 당신의 자전거를 보증받을 수 있다면,그것을 위해 이동,고객에게. 우리가 할 수 있기 때문에 우리는 당신의 돈을 가지고하지 않을거야. 불행히도,종종 손상된 프레임은 완전히 고칠 수 있고 사용할 수 있지만 제조업체는 프레임을 잘게 자르거나 파괴하기를 원할 것입니다. 자전거는 여전히 그 안에 너무 많은 사용 남아 있을 것 이다. 그것은 그들이 걸릴 경로입니다 슬픈,그러나 나는 그들이 그것을 할 이유 책임의 관점에서 이해.

“제조업체에 가서 우리가 하는 일을 보여주고 프레임의 속성이 모두 동일하다는 것을 보여줄 기회가 있으면 좋을 것입니다. 대신 새로운 프레임에 몇 그랜드를 지출의 당신은 몇 백 달러를 보낼 수 있습니다.

“우리의 수선 전부는 완전히 양도할 수 있는 5 년 보장이 있습니다. 우리는 우리의 일 뒤에 서서 그들이 새로운만큼 강하지 않으면 수리를하지 않습니다. 그것은 분명히 여전히 중요한 값을 가지고 프레임 경우 다음 그것을 복구하는 의미가 있습니다. 고객은 우리에게서 수리 된 자전거를 타는 것에 대해 다른 생각을 가져서는 안됩니다.”